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系統識別號 U0002-0507201122174900
中文論文名稱 嵌入式家電控制盒之設計與實作
英文論文名稱 The Design and Implementation of an Embedded Control Box for Home Appliances
校院名稱 淡江大學
系所名稱(中) 資訊工程學系碩士在職專班
系所名稱(英) Department of Computer Science and Information Engineering
學年度 99
學期 2
出版年 100
研究生中文姓名 王彥智
研究生英文姓名 Yen-Chih Wang
學號 798410279
學位類別 碩士
語文別 中文
第二語文別 英文
口試日期 2011-06-10
論文頁數 45頁
口試委員 指導教授-張志勇
委員-蘇民揚
委員-游國忠
委員-張兆村
委員-張志勇
中文關鍵字 嵌入式系統  Intel 8051  Android  Arduino  UART 
英文關鍵字 Embedded System  Intel 8051  Android  Arduino  UART 
學科別分類 學科別應用科學資訊工程
中文摘要 隨著網路的盛行,以及各種嵌入式系統的發展日漸成熟,近年來人們對於家庭智慧生活的方便性有一定程度的要求。然而在家電控制方面,必須受制於家庭電器廠商的規格,其並非如電腦平台為一開放的系統,致使家電控制的發展都必須與家庭電器廠商配合,故一直以來都沒有一個良好的解決方案。本論文將使用Arduino、Intel 8051等嵌入式系統,設計製作一個嵌入式家電控制盒,在沒有家電廠商的支援下控制家電。本研究所設計之嵌入式家電控制盒利用UART通訊界面,讓嵌入式家電控制盒可以使用各種通訊模組,便與使用者之手持裝置進行溝通,並進而操控嵌入式家電控制盒,讓嵌入式家電控制盒的操控性與方便性大大的增加。
英文摘要 With the popularity of the Internet and the advanced technology development in embedded systems, the requirements for making life easier at home are higher and higher. In home appliances control, most control devices should compliance with the requirements of manufacturer’s specifications and not like a computer as an open system. As a result, all the development of smart home technologies has to cooperate with the home appliance manufacturers. This thesis uses Arduino, Intel 8051 and other embedded systems to design an embedded appliance control box to control home appliances without any manufacturer’s support. The embedded appliance control box proposed in this thesis can use UART communication interface to communicate with a variety of existing communication modules. With the design of the proposed embedded appliance control box, the ability of control and convenience for the home appliances can be significantly improved.
論文目次 目錄 III
圖目錄 IV
表目錄 V
第一章、 簡介 1
1.1 研究動機 1
1.2 研究目的 2
第二章、 相關技術 3
2.1 Android @Home 技術簡介 3
2.2 Samsung Homevita技術簡介 4
第三章、 嵌入式家電控制盒系統架構 7
3.1 系統架構 7
3.2 硬體背景 8
3.3 軟體背景 17
第四章、 嵌入式家電控制盒硬體設計與實作 21
4.1 嵌入式家電控制盒–使用Arduino 21
4.2 嵌入式家電控制盒–使用Intel 8051 23
4.3 嵌入式家電控制盒-增加偵測功能 27
4.4 Intel 8051控制板製作 30
第五章、 嵌入式家電控制盒軟體開發與實作 32
5.1 嵌入式家電控制盒之封包解析方式簡介 32
5.2 嵌入式家電控制盒之封包溝通格式 36
第六章、 結論與未來工作 39
參考文獻 40
附錄-英文論文 42

圖目錄
圖1、Samsung Homevita願景與目標 5
圖2、Samsung Homevita社區服務概念 6
圖3、嵌入式家電控制盒之系統示意圖 8
圖4、Arduino開發板簡介 9
圖5、Intel 8051晶片腳位與實物圖 12
圖6、Intel 8051 結構圖 13
圖7、ULN2803腳位以及內部結構圖 14
圖8、MAX232結構以及接線圖 15
圖9、繼電器動作示意圖 16
圖10、Arduino整合發展環境 18
圖11、Keil C整合發展環境 20
圖12、嵌入式家電控制盒設計原理-Arduino 22
圖13、嵌入式家電控制盒設計原理 24
圖14、嵌入式家電控制盒內部8051控制板方塊示意圖 25
圖15、嵌入式家電控制盒內部8051控制板電路圖 25
圖16、嵌入式家電控制盒設計原理(含偵測電路) 27
圖17、嵌入式家電控制盒內部控制板方塊示意圖(含偵測電路) 28
圖18、嵌入式家電控制盒內部控制板電路圖(含偵測電路) 29
圖19、嵌入式家電控制盒內部控制板PCB板Layout圖 31
圖20、嵌入式家電控制盒內部控制板 31
圖21、LCS演算法範例矩陣範例圖 33
圖22、傳送指令格式 37
圖23、接收指令格式 37
圖24、溝通範例 38

表目錄
表1、Arduino的IDE功能說明表 19
表2、嵌入式家電控制盒指令簡表 36
參考文獻 [1] 郭庭吉,”8051 C語言專題製作”,台科大圖書股份有限公司,2004
[2] 張義和,”主流電腦輔助電路設計Protel 99SE-拚經濟版(修訂版)”,全華科技圖書,2003
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[4] 楊明豐,”8051單晶片設計實務”,碁峯資訊股份有限公司,1998
[5] 董勝源,”單晶片MSC-51與C語言入門實習”,宏友圖書開發股份有限公司,2003
[6] 溫植燁,”8051單晶片實務與應用使用Keil C”,文魁出版社,2002
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[8] 蓋索林(Gasolin),”Google! Android 2手機應用程式設計入門”, 松崗電腦圖書有限公司,2009
[9] 韓超、梁泉,”深入淺出Android系統原理及開發要點”, 博碩文化股份有限公司,2010
[10] 繼電器:Online available at:http://zh.wikipedia.org/zh-tw/%E7%B9%BC%E9%9B%BB%E5%99%A8
[11] Android:Online available at:http://www.android.com/index.html
[12] Android @Home,會否一統家庭自動化產業標準?:Online available at:http://chinese.engadget.com/2011/05/14/can-android-at-home-lead-home-automation-standard/,Available Date:2011/05/04
[13] Arduino:Online available at:http://www.arduino.cc/,Available Date:2010/03/01
[14] Intel:Online available at:http://www.intel.com,Available Date:2010/06/01
[15] Samsung Homevita:Online available at:http://support-cn.samsung.com/homevita/homevita/index.htm,Available Date:2010/12/04
[16] Maxim :Online available at:http://www.maxim-ic.com/
[17] Unisonic:Online available at:http://www.unisonic.com.tw Available Date:2010/06/15
[18] What is Android @Home? The Future of Android :Online available at:http://www.pcmag.com/article2/0,2817,2385158,00.asp,Available Date:2011/05/04
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